CN211045647U - 一种电池双保护*** - Google Patents

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倪捷
张芳勇
傅国平
羊淑华
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Abstract

本实用新型公开一种电池双保护***，包括电池串模块、主控开关单元、备用开关单元、采集单元、计算单元、控制单元，所述备用开关单元连接在电池串模块的正极端口，用于接通或断开所述电池串模块的充电回路或放电回路，所述控制单元分别与所述主控开关单元和所述备用开关单元连接，所述控制单元用于根据所述计算单元的计算结果产生相应控制指令并控制所述主控开关单元断开或所述备用开关单元断开。本实用新型在充电回路和放电回路增加了二级保护***，二级***中的备用开关单元能快速地控制充电回路或放电回路的断开状态，从而能在一级电路保护异常或失效时，实现对电池串模块的快速保护，提高了电池串模块的使用安全性。

Description

一种电池双保护***
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池双保护***。
背景技术
随着智能设备和电子产品的普及，电池成为这类产品的重要组成部件，但电池在使用时存在一定要求，电池不能过充或者过放，否则会对电池造成不可逆的伤害。目前，现有的电池保护***主要分为同口保护***和异口保护***，同口保护***是指充电和放电回路中用同一个开关控制，异口保护***是指充电电路和放电电路各用一个开关控制，但两种***均只设一级保护***，因此两种现有的电池保护***在实际应用中存在防控风险，若一级保护***模块失效则保护***无法实现保护电池的功能。
基于以上现状，需要对现有的电池保护***进行优化。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的一级保护***在实际应用中存在防控风险等缺陷，提供了一种新的电池双保护***。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种电池双保护***，包括电池串模块、主控开关单元，所述主控开关单元连接在电池串模块的负极端口，所述主控开关单元用于接通或断开所述电池串模块的充电回路或放电回路，还包括备用开关单元、采集单元、计算单元、控制单元，所述备用开关单元连接在电池串模块的正极端口，用于接通或断开所述电池串模块的充电回路或放电回路；所述采集单元连接在所述电池串模块的电源回路中，所述采集单元用于采集所述电池串模块两端的信息发送至所述计算单元进行计算；所述计算单元与所述控制单元连接并将计算结果发送至所述控制单元；所述控制单元分别与所述主控开关单元和所述备用开关单元连接，所述控制单元用于根据所述计算单元的计算结果产生相应控制指令并控制所述主控开关单元断开或所述备用开关单元断开。
在上述的电池双保护***中，主控开关单元、采集单元、计算单元和控制单元构成了本实用新型的一级电池保护***，其中采集单元能实时监控电池串模块的充放电状态，并能快速输出信号给计算单元，起到全面的监控作用。计算单元起到数据运算比较的作用，控制单元起到发出控制指令并控制主控开关单元和备用开关单元的作用。在电池串模块出现过充或过放的情况下，主控开关单元能在接收到控制指令后快速断开充放电路，实现了一级保护功能。
与现有技术中的电池保护***相比，本实用新型在充电回路和放电回路增加了二级保护***，二级***中的备用开关单元能快速地控制充电回路或放电回路的断开状态，从而能在一级电路保护异常或失效时，实现对电池串模块的快速保护，提高了电池串模块的使用安全性。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，所述采集单元包括电压采集组、电流采集组、温度采集组，所述电压采集组用于采集电池串模块两端的电压值V并将电压值V发送至所述计算单元；所述电流采集组用于采集电池串模块两端的电流值i并将电流值i发送至所述计算单元；所述温度采集组用于采集电池串模块两端的温度值T并将温度值T发送至所述计算单元。
本实用新型通过对电池串模块两端的电压、电流、温度实时监控从而产生相应的信号，形成全面的电池保护***，避免电池串模块过充过放而造成不可逆损伤，延长电池串模块的使用寿命和使用效率。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，所述计算单元设定过充保护电压V1、过放保护电压V2，当所述电压值V>所述过充保护电压V1或所述电压值V>所述过放保护电压V2时，所述控制单元控制所述主控开关单元断开。
计算单元能将电路的实时电压值V与过充保护电压V1、过放保护电压V2进行运算比较，从而使控制单元准确地发出控制指令。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，所述计算单元设定过载电流i1，当所述电流值i>所述过载电流i1时，所述控制单元控制所述主控开关单元断开。
计算单元能将电路的实时电流值i并与过载电流i1进行运算比较，从而使控制单元准确地发出控制指令。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，所述计算单元设定过充保护温度值T1、过放保护温度值T2，当所述温度值T>过充保护温度值T1或所述温度值T>过放保护温度值T2时，所述控制单元控制所述主控开关单元断开。
计算单元能将电池串模块两端的实时温度值T并与过充保护温度值T1、过放保护温度值T2进行运算比较，从而使控制单元准确地发出控制指令。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，还包括监控单元，所述监控单元分别与所述控制单元和所述主控开关单元连接，所述监控单元用于监控所述主控开关单元状态并将所述主控开关单元状态反馈给所述控制单元。
监控单元与控制单元连接，能起到更好的监控作用，并能在控制单元发出控制指令后监控主控开关单的执行结果。
作为优选，上述所述的一种电池双保护***，所述监控单元用于监控所述主控开关单元状态，当所述主控开关单元状态与所述控制单元的控制指令不一致时，所述控制单元控制所述备用开关单元断开。
本实用新型的二级保护***中监控单元起到监控主控开关单元的作用，也能监控一级保护***的执行状态。监控单元在一级保护***异常或失效的状态下启动二级保护***，从而起到双保护的作用，提高了电池串模块的使用安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的电路结构图；
图3为本实用新型的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图1-3和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，但它们不是对本实用新型的限制：
实施例1
一种电池双保护***，包括电池串模块1、主控开关单元2，所述主控开关单元2连接在电池串模块1的负极端口，所述主控开关单元2用于接通或断开所述电池串模块1的充电回路或放电回路，还包括备用开关单元5、采集单元7、计算单元6、控制单元4，所述备用开关单元5连接在电池串模块1的正极端口，用于接通或断开所述电池串模块1的充电回路或放电回路；所述采集单元7连接在所述电池串模块1的电源回路中，所述采集单元7用于采集所述电池串模块1两端的信息发送至所述计算单元6进行计算；所述计算单元6与所述控制单元4连接并将计算结果发送至所述控制单元4；所述控制单元4分别与所述主控开关单元2和所述备用开关单元5连接，所述控制单元4用于根据所述计算单元6的计算结果产生相应控制指令并控制所述主控开关单元2断开或所述备用开关单元5断开。
如图1至图3所示，在充电或放电状态下，一级保护***开启，采集单元7采集电池串模块1两端的数据，并通过线路传送到计算单元6。计算单元6将采集的实时数据与初设定的保护值进行运算比较，一旦计算单元6得出数据异常的运算结果，控制单元4发出控制指令，并直接控制主控开关单元2断开，从而切断充电或放电回路。当控制单元4发出控制指令且主控开关单元2出现执行异常时，二级保护***开启，控制单元4发出控制指令给备用开关单元5，最终切断充电回路，从而起到双保护的作用，提高充电或放电状态下电池串模块1的使用安全性。
作为优选，所述采集单元7包括电压采集组71、电流采集组72、温度采集组73，所述电压采集组71用于采集电池串模块1两端的电压值V并将电压值V发送至所述计算单元6；所述电流采集组72用于采集电池串模块1两端的电流值i并将电流值i发送至所述计算单元6；所述温度采集组73用于采集电池串模块1两端的温度值T并将温度值T发送至所述计算单元6。
作为优选，所述计算单元6设定过充保护电压V1、过放保护电压V2，当所述电压值V>所述过充保护电压V1或所述电压值V>所述过放保护电压V2时，所述控制单元4控制所述主控开关单元2断开。
作为优选，所述计算单元6设定过载电流i1，当所述电流值i>所述过载电流i1时，所述控制单元4控制所述主控开关单元2断开。
作为优选，所述计算单元6设定过充保护温度值T1、过放保护温度值T2，当所述温度值T>过充保护温度值T1或所述温度值T>过放保护温度值T2时，所述控制单元4控制所述主控开关单元2断开。
作为优选，还包括监控单元3，所述监控单元3分别与所述控制单元4和所述主控开关单元2连接，所述监控单元3用于监控所述主控开关单元2状态并将所述主控开关单元2状态反馈给所述控制单元4。
作为优选，所述监控单元3用于监控所述主控开关单元2状态，当所述主控开关单元2状态与所述控制单元4的控制指令不一致时，所述控制单元4控制所述备用开关单元5断开。
具体的，如图1、图2、图3所示，在充电状态下，一级保护***的采集单元7采集电池串模块1两端的电压值V、电流值i和温度值T，计算单元6将采集的实时数据与初设定的过充保护电压V1、过载电流i1、过充保护温度值T1进行运算比较，一旦计算单元6得出数据异常的运算结果，控制单元4发出控制指令，主控开关单元2执行指令从而切断充电回路。当监控单元3监控到主控开关单元2出现执行异常时，二级保护***开启，监控单元3将执行异常信号发送至控制单元4，接着控制单元4发送控制指令至备用开关单元5，最终备用开关单元5切断充电回路。
在放电状态下，一级保护***的采集单元7采集电池串模块1两端的电压值V、电流值i和温度值T，并通过线路传送到计算单元6，计算单元6将采集的实时数据与初设定的过放保护电压V2、过载电流i1、过放保护温度值T2进行运算比较，一旦计算单元6得出实时数据超过初设定值时，计算单元6发送数据异常的运算结果至控制单元4，接着控制单元4发出控制指令至主控开关单元2，主控开关单元2切断放电回路。当主控开关单元2未执行控制指令时，监控单元3监控到主控开关单元2出现执行异常，二级保护***开启，监控单元3发送执行异常信号至控制单元4，接着控制单元4发送控制指令至备用开关单元5，最终备用开关单元5切断放电回路。
本实用新型的二级保护***能监控到一级保护***的执行状态，并在一级保护***异常或失效的状态下启动二级保护***，从而起到双保护的作用，提高了电池串模块的使用安全性。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种电池双保护***，包括电池串模块（1）、主控开关单元（2），所述主控开关单元（2）连接在电池串模块（1）的负极端口，所述主控开关单元（2）用于接通或断开所述电池串模块（1）的充电回路或放电回路，其特征在于：还包括备用开关单元（5）、采集单元（7）、计算单元（6）、控制单元（4），所述备用开关单元（5）连接在电池串模块（1）的正极端口，用于接通或断开所述电池串模块（1）的充电回路或放电回路；所述采集单元（7）连接在所述电池串模块（1）的电源回路中，所述采集单元（7）用于采集所述电池串模块（1）两端的信息发送至所述计算单元（6）进行计算；所述计算单元（6）与所述控制单元（4）连接并将计算结果发送至所述控制单元（4）；所述控制单元（4）分别与所述主控开关单元（2）和所述备用开关单元（5）连接，所述控制单元（4）用于根据所述计算单元（6）的计算结果产生相应控制指令并控制所述主控开关单元（2）断开或所述备用开关单元（5）断开。
2.根据权利要求1所述的一种电池双保护***，其特征在于：所述采集单元（7）包括电压采集组（71）、电流采集组（72）、温度采集组（73），所述电压采集组（71）用于采集电池串模块（1）两端的电压值V并将电压值V发送至所述计算单元（6）；所述电流采集组（72）用于采集电池串模块（1）两端的电流值i并将电流值i发送至所述计算单元（6）；所述温度采集组（73）用于采集电池串模块（1）两端的温度值T并将温度值T发送至所述计算单元（6）。
3.根据权利要求2所述的一种电池双保护***，其特征在于：所述计算单元（6）设定过充保护电压V1、过放保护电压V2，当所述电压值V>所述过充保护电压V1或所述电压值V>所述过放保护电压V2时，所述控制单元（4）控制所述主控开关单元（2）断开。
4.根据权利要求2所述的一种电池双保护***，其特征在于：所述计算单元（6）设定过载电流i1，当所述电流值i>所述过载电流i1时，所述控制单元（4）控制所述主控开关单元（2）断开。
5.根据权利要求2所述的一种电池双保护***，其特征在于：所述计算单元（6）设定过充保护温度值T1、过放保护温度值T2，当所述温度值T>过充保护温度值T1或所述温度值T>过放保护温度值T2时，所述控制单元（4）控制所述主控开关单元（2）断开。
6.根据权利要求1所述的一种电池双保护***，其特征在于：还包括监控单元（3），所述监控单元（3）分别与所述控制单元（4）和所述主控开关单元（2）连接，所述监控单元（3）用于监控所述主控开关单元（2）状态并将所述主控开关单元（2）状态反馈给所述控制单元（4）。
7.根据权利要求6所述的一种电池双保护***，其特征在于：所述监控单元（3）用于监控所述主控开关单元（2）状态，当所述主控开关单元（2）状态与所述控制单元（4）的控制指令不一致时，所述控制单元（4）控制所述备用开关单元（5）断开。
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